Lunes, 29 Mayo, 2017

EEUU puede estar sobre un enorme océano de agua disuelta en roca

Investigadores de las universidades de Northwestern y Nuevo México creen que existen potenciales océanos de agua disuelta en roca a gran profundidad bajo los Estados Unidos. El descubrimiento puede representar la mayor reserva de agua del planeta.



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La presencia de agua líquida en la superficie es lo que hace habitable a nuestro “planeta azul”. Los científicos han tratado de averiguar qué cantidad de agua puede circular entre la superficie de la Tierra y reservorios en su interior a través de la tectónica de placas.

El geofísico de Northwestern Steve Jacobsen y el sismólogo Brandon Schmandt de Nuevo México han encontrado bolsas llenas de magma situadas a unos 650 kilómetros por debajo de América del Norte, una firma probable de la presencia de agua en estas profundidades. El descubrimiento sugiere que el agua de la superficie de la Tierra puede ser impulsada a tan grandes profundidades por las placas tectónicas, causando finalmente la fusión parcial de las rocas que se encuentran profundamente en el manto.

Los resultados, publicados en Science, ayudarán a los científicos a comprender cómo se formó la Tierra, cuál es su actual composición y funcionamiento interno y la cantidad de agua atrapada en la roca del manto.

CICLO DEL AGUA EN TODO EL PLANETA

“Los procesos geológicos de la superficie de la Tierra, tales como terremotos o erupciones volcánicas, son una expresión de lo que está sucediendo dentro de la Tierra, fuera de nuestra vista”, dijo Jacobsen, co-autor del artículo. “Creo que finalmente estamos viendo evidencia de un ciclo del agua de todo el planeta, lo que puede ayudar a explicar la gran cantidad de agua líquida en la superficie. Los científicos han estado buscando esta agua profunda durante décadas.”

Los científicos han especulado durante mucho tiempo que el agua quedó atrapada en una capa rocosa del manto de la Tierra situada entre el manto inferior y el manto superior, a profundidades de entre 600 y 750 kilómetros. Jacobsen y Schmandt son los primeros en proveer evidencia directa de que puede haber agua en esta zona de la capa, conocida como la “zona de transición”, en una escala regional. La región se extiende a través de la mayor parte del interior de los Estados Unidos.

Schmandt, profesor asistente de Geofísica, utilizó las ondas sísmicas de los terremotos para investigar la estructura de la corteza y el manto profundo. Jacobsen, profesor asociado de Ciencias Terrestres y Planetarias, utilizó observaciones en el laboratorio para hacer predicciones acerca de los procesos geofísicos que ocurren más allá de nuestra observación directa.

El estudio combinó los experimentos de laboratorio de Jacobsen en el que estudia la roca del manto bajo las altas presiones simuladas de 600 kilómetros debajo de la superficie de la Tierra con las observaciones de Schmandt, utilizando grandes cantidades de datos sísmicos de la USArray, una densa red de más de 2.000 sismógrafos en todo Estados Unidos.

Los hallazgos de Jacobsen y Schmandt convergieron para producir evidencias de un proceso de fusión a unos 600 kilómetros de profundidad en la Tierra. El H2O almacenado en las rocas del manto, como la ringwoodita, probablemente es la clave para el proceso, dijeron los investigadores.

“La fusión de rocas en esta profundidad es notable porque la mayoría de fusión en el manto se produce mucho más superficial, a partir de 75 kilómetros”, dijo Schmandt, co-autor del artículo. “Si hay una cantidad sustancial de H2O en la zona de transición, parte de la fusión debe realizarse en áreas donde hay un flujo en el manto inferior, que es coherente con lo que hemos encontrado.”

Si sólo uno por ciento del peso de la roca del manto situado en la zona de transición es H2O, sería equivalente a casi tres veces la cantidad de agua en los océanos, según los investigadores.

Esta agua no está en una forma familiar para nosotros – no es líquido, hielo o vapor. Esta cuarta forma es agua atrapada dentro de la estructura molecular de los minerales en la roca del manto. El peso de 600 kilómetros de roca sólida crea una presión tan alta, junto con temperaturas muy altas, que una molécula de agua se divide para formar un radical hidroxilo (OH), que puede unirse a la estructura de cristal de un mineral.

Los hallazgos Schmandt y de Jacobsen se basan en un descubrimiento reportado en marzo en la revista Nature en el que los científicos descubrieron un trozo de ringwoodita dentro de un diamante traído desde una profundidad de 650 kilómetros por un volcán en Brasil. Ese pequeño pedazo – la única muestra que existe en la superficie de la Tierra – contenía una sorprendente cantidad de agua unida en forma sólida en el mineral.

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